Software de análisis de redes espaciales

Los paquetes de software para el análisis de redes espaciales son programas informáticos que se utilizan para realizar análisis basados ​​en grafos de redes espaciales . Su origen se remonta a campos de investigación como el transporte, la arquitectura y la planificación urbana. Entre los primeros ejemplos de este tipo de software se encuentran los trabajos de Garrison (1962), Kansky (1963), Levin (1964), Harary (1969), Rittel (1967), Tabor (1970) y otros, desarrollados en las décadas de 1960 y 1970. Algunos paquetes específicos abordan necesidades propias de cada ámbito, como TransCAD para el transporte, SIG para la planificación y la geografía, y Axman para investigadores de sintaxis espacial .

Existen numerosos paquetes disponibles. Muchos fueron desarrollados en el ámbito académico y están disponibles de forma gratuita o para uso académico.

En orden cronológico:

• Axman – El (casi) original desarrollado por Nick Sheep Dalton de la UCL para realizar análisis de líneas axiales en ordenadores con Mac OS , actualmente utilizado en más de 50 países. De este programa surgieron derivados como Pesh (para el análisis de redes de espacios convexos) y SpaceBox (para el análisis de mapas axiales de "todas las líneas"). ^{[ 1 ]}
• Spatialist – Desarrollado en el Instituto Tecnológico de Georgia para implementar innovaciones teóricas introducidas principalmente por John Peponis. Este software se integra con el paquete CAD MicroStation para analizar redes de "espacios e" y "espacios s" generados automáticamente. ^{[ 2 ]}
• Axwoman 1 – Escrita por Bin Jiang durante su estancia en la UCL. Es una herramienta para realizar análisis axiales como complemento para productos ESRI . ^{[ 3 ]}
• Axwoman 6.2+ – Evolucionó a partir de Axwoman 1.0 y la investigación de Bin Jiang y su equipo. Axwoman 6.2 es un complemento gratuito para ArcMap 10 , que se combina con AxialGen en un solo instalador. Entre sus funciones destacadas se incluye la generación automática de calles naturales y líneas axiales a partir de datos de OpenStreetMap . El sitio web también contiene tutoriales. ^{[ 4 ]}
• Depthmap – Desarrollado por Alasdair Turner de la UCL. Este software inicialmente generaba isovistas y realizaba análisis de gráficos de visibilidad de sistemas de edificios en ordenadores con Windows . Evolucionó para incluir la generación automática de redes de líneas axiales y el análisis de redes de líneas axiales y redes de segmentos de carretera a cualquier nivel, incluso al de Estados Unidos o Europa. ^{[ 5 ]}
• OmniVista – Desarrollado por Nick Sheep Dalton y Ruth Conroy Dalton . Realiza diversas mediciones isovistas en ordenadores Mac OS .
• Fathom – Implementación comercial del análisis de grafos de visibilidad escrita por Intelligent Space Partnership. ^{[ 6 ]}
• Mindwalk, desarrollado por Lucas Figueiredo, realiza análisis espaciales sobre mapas axiales estándar y nuevos mapas de continuidad. Está escrito en Java y se ejecuta en varias plataformas. También se conoce como xSpace. Mindwalk se utiliza como herramienta de investigación y docencia desde 2002. Se distribuye mundialmente con fines académicos y no comerciales. ^{[ 7 ]}
• Isovist Analyst – Escrito por Sanjay Rana durante su estancia en la UCL. Este programa crea isovistas a partir de planos de edificios como complemento para productos ESRI. ^{[ 8 ]}
• Ajanachara – Software de código abierto desarrollado por Gerald Franz en el Instituto Max Planck de Cibernética Biológica . Realiza análisis de grafos de visibilidad de modelos 3D Studio Max y VRML . ^{[ 9 ]}
• Mapa web: desarrollado por NS Dalton en la UCL. El software es de uso gratuito (aunque requiere registro). Permite a los usuarios analizar mapas axiales a través de una interfaz de navegador web . ^{[ 10 ]}
• Confeego – Desarrollado por Space Syntax Limited, ^{[ 11 ]} pero disponible gratuitamente para uso académico. Se integra directamente en MapInfo Professional para analizar redes axiales de líneas. ^{[ 12 ]}
• AJAX – Desarrollado por Mike Batty de la UCL. Realiza tanto el análisis tradicional de redes axiales (Batty: análisis primal ) como el análisis de visibilidad basado en puntos introducido por Bin Jiang (Batty: análisis dual ). En un artículo reciente, Batty demostró la relación matemática entre ambos análisis. ^{[ 13 ]}
• OverView – complemento para AutoCAD creado por Christian Derix para Aedas Architects en colaboración con el Centro de Computación Evolutiva en Arquitectura (CECA). ^{[ 14 ]} Permite a los arquitectos realizar mapeos de integración visual rápidos mediante análisis de isovistas . Puede analizar entornos no planos para tener en cuenta volúmenes y terrenos con desniveles.
• AXess – Escrito por Jennifer Brisbane en la Universidad de la Ciudad de Nueva York . Ofrece una herramienta de menú contextual para ArcGIS 9.x que calcula la conectividad, el control, la profundidad media, la integración global y la integración local para todos los nodos en una capa de línea axial. ^{[ 15 ]}
• Webmap-At-Home – Escrito por Nick Sheep Dalton en la Open University . Es una implementación en Java del programa original Axman con funciones adicionales. Es una aplicación completa e independiente de la plataforma, capaz de leer archivos DXF y el formato binario original de Axman. ^{[ 16 ]}
• AxialGen – Escrito por Bin Jiang y Xintao Liu en la Universidad de Gävle , Suecia. Es un complemento para ArcGIS 9.2 que genera automáticamente líneas axiales para un polígono complejo con agujeros. ^{[ 17 ]}
• Layout-iQ – Se utiliza en los sectores de salud, manufactura, banca, comercio minorista y oficinas. Evalúa la frecuencia del flujo en un espacio de trabajo y mide la distancia mínima total de desplazamiento para que los recursos se muevan dentro de él. El software integra dibujos CAD con un diagrama de flujo entre puntos. ^{[ 18 ]}
• Urban Network Analysis Toolbox para ArcGIS: un paquete gratuito de código abierto desarrollado por City Form Lab. ^{[ 19 ]} Se puede utilizar para calcular cinco tipos de medidas de centralidad de grafos en redes espaciales: alcance, gravedad, intermediación, cercanía y rectitud. Las herramientas incorporan tres características importantes que las hacen particularmente adecuadas para el análisis espacial en redes de calles urbanas. Primero, pueden tener en cuenta tanto la geometría como la topología en las redes de entrada, utilizando la distancia métrica (por ejemplo, metros) o la distancia topológica (por ejemplo, giros) como factores de impedancia. A diferencia de las herramientas de software anteriores que operan con dos elementos de red (nodos y aristas), las herramientas UNA incluyen un tercer elemento de red: los edificios, que se utilizan como unidades espaciales de análisis para todas las medidas. Por lo tanto, dos edificios vecinos en los mismos segmentos de calle pueden obtener diferentes resultados de accesibilidad. Las herramientas UNA permiten opcionalmente ponderar los edificios según sus características particulares, por ejemplo, volumen, población. Se puede especificar que los edificios más importantes tengan un mayor efecto en los resultados del análisis, lo que produce resultados más precisos y fiables. La caja de herramientas está diseñada para una fácil escalabilidad: es igualmente adecuada para el análisis detallado de redes a pequeña escala en áreas urbanas densas y para redes regionales más dispersas a gran escala. ^{[ 20 ]} La caja de herramientas requiere el software ArcGIS 10 ^{[ 21 ]} con una extensión ArcGIS Network Analyst. ^{[ 22 ]}
• Plugin de análisis de redes urbanas para Rhinoceros3D – Gratuito para uso académico y comercial. ^{[ 23 ]} Fue desarrollado por City Form Lab. La caja de herramientas Rhino UNA se puede utilizar para calcular cinco tipos de medidas de centralidad de grafos en redes espaciales: alcance; gravedad; intermediación; cercanía; y rectitud. La caja de herramientas incluye otras herramientas de análisis espacial, como la instalación más cercana, la búsqueda de rutas alternativas, el modelado del flujo peatonal a lo largo de las rutas más cortas o redundantes, la estimación de la afluencia a las instalaciones, la distribución espacial de los pesos de origen a lo largo de las rutas, etc. La herramienta permite a los usuarios especificar qué orígenes y destinos utilizar en el análisis y les permite ponderar el análisis con atributos específicos de cada origen y destino. La caja de herramientas se desarrolló para poner las herramientas de análisis de redes espaciales a disposición de arquitectos, diseñadores y planificadores que no tienen acceso a SIG y que normalmente trabajan en diseños en Rhino. Disponer de métricas UNA en Rhino permite analizar el rendimiento de una red espacial específica e incorporar dicho análisis a un proceso de diseño rápido e iterativo, donde las redes pueden diseñarse, evaluarse y rediseñarse en ciclos continuos. La caja de herramientas UNA para Rhino es significativamente más rápida que su equivalente en SIG, disponible como complemento para ArcGIS desde 2012. Los usuarios pueden crear y editar redes rápidamente a partir de cualquier objeto de curva de Rhino, lo que simplifica e intuitiviza el diseño y rediseño de redes. Las opciones analíticas disponibles se han ampliado, proporcionando un control más preciso para analizar exactamente lo que se necesita para cada problema de red espacial específico. La caja de herramientas requiere el software Rhinoceros versión 5 (SR 10 o posterior). ^{[ 24 ]}
• Plugin SSA – Escrito por Burak Beyhan en la Universidad de Mersin . El plugin de Análisis de Sintaxis Espacial (SSA) funciona con software libre y de código abierto para SIG (FOSS4GIS), incluyendo OpenJUMP, gvSIG, OrbisGIS, QGIS , OpenEV, Thuban, MapWindow GIS, SAGA y R Project. El plugin SSA calcula las medidas estándar de sintaxis espacial, incluyendo conectividad, profundidad total, profundidad media, integración global, profundidad local, integración local y valores de control para cada elemento involucrado en una configuración espacial, así como el valor de inteligibilidad para toda la configuración. Los usuarios pueden exportar un gráfico ajustado a un archivo externo en formato de archivo de Análisis de Redes Sociales (SNA) para un análisis posterior de la configuración espacial en cuestión en el entorno de software correspondiente. ^{[ 25 ]}
• depthmapX – Desarrollado por el equipo de desarrollo de depthmapX. Es un paquete de análisis de redes espaciales multiplataforma de código abierto basado en el Depthmap original. Puede generar isovistas y realizar análisis de grafos de visibilidad de sistemas de edificios en ordenadores con Mac OS X , Windows y Linux . Incluye la generación automática de redes de líneas axiales y el análisis de redes de líneas axiales y redes de segmentos de carretera. depthmapX se basa en el framework Qt . ^{[ 26 ]}
• Análisis de Redes de Diseño Espacial (sDNA 3D): Desde 2011, ha sido desarrollado por Alain Chiaradia, Crispin Cooper y Chris Webster en la Universidad de Cardiff y la Universidad de Hong Kong . Es una herramienta gratuita que unifica el uso del análisis de redes espaciales en el diseño y la investigación. Se proporcionan complementos para AutoCAD (para diseñadores), ArcGIS, QGIS de código abierto (para analistas y diseñadores) y como una versión independiente en Python que funciona con shapefiles 2D o 3D, lo que permite su uso en otros programas GIS y proyectos personalizados. sDNA estandariza el enlace de red como unidad de análisis y calcula una amplia variedad de medidas de cercanía, intermediación, separación y eficiencia. sDNA funciona con topografía 3D y entornos multinivel 3D. Los análisis y el radio pueden usar métricas de distancia euclidianas, angulares, topológicas o personalizadas, incluyendo, por ejemplo, métricas para ciclistas y peatones; y ponderaciones de enlace, longitud o personalizadas. En el modo de análisis angular, el sDNA calcula el cambio angular acumulativo a lo largo del enlace y el cambio angular en la unión, lo que da como resultado una geodésica angular. ^{[ 27 ] [ 28 ]}
• CASOS ORA – Desarrollado por la Dra. Kathleen M. Carley y el equipo conjunto de la Universidad Carnegie Mellon y Netanomics. Son herramientas que permiten el análisis de redes sociales y espaciales. Es interoperable con otras herramientas de análisis espacial como ArcGIS. Véase también Análisis de redes dinámicas . ^{[ 29 ]}
• Isovist_2-3 – Software gratuito para Mac y PC que proporciona análisis avanzado, en tiempo real y de alta definición de puntos, trayectorias y campos de isovistas en planos y secciones arquitectónicas. El software también incluye varias herramientas de análisis de sintaxis espacial para calcular campos de integración, profundidad métrica media y profundidad angular media de alta definición. ^{[ 30 ]}

• Topología geoespacial
• sintaxis de espacios
• Red espacial
• Planificación urbana
• Análisis de gráficos de visibilidad
• Análisis espacial arquitectónico difuso